Leuchtende Nachtwolken, vor 150 Jahren nur sehr selten am sommerlichen Nachthimmel zu entdecken, sind heutzutage deutlich häufiger zu sehen. Eine Studie zeigt, wie der Mensch die Wolken in der mittleren Atmosphäre beeinflusst.
Silbrig weiß schimmernd sind sie in wenigen Sommernächten am nördlichen Horizont in Deutschland zu entdecken: so genannte "Leuchtende Nachtwolken". Anders als "gewöhnliche" Wolken, die in unseren mittleren Breiten bis zu 13 km hoch sein können, befinden sich Leuchtende Nachtwolken in deutlich größerer Höhe. Sie sind in der mittleren Atmosphäre (Mesosphäre) in einer Höhe von etwa 83 km zu finden. Ihren Namen verdanken die Wolken dem Effekt, dass sie noch von der Sonne beschienen werden, wenn diese bereits 6 bis 16 Grad unter dem Horizont steht und der Himmel ansonsten schon dunkel ist. Dann leuchten diese Wolken silbrig weiß, teils auch etwas bläulich. Zahlreiche Bilder dieser Wolken finden Sie auf der Webseite des Noctilucent Cloud Observing Network, kurz NLCNET (http://ed-co.net/nlcnet/).
Nicht anders als tiefer gelegene Wolken bestehen auch die Leuchtenden Nachtwolken aus Wassereis, das aber in der großen Höhe nur noch in sehr geringer Konzentration vorkommt. Für die Bildung braucht es zudem sehr tiefe Temperaturen (unter -140 Grad Celsius) und Kondensationskerne, wie zum Beispiel Staub von Meteoriten.
Eine Studie des Leibnitz-Instituts für Atmosphärenphysik (Paper: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/2018GL077719) hat nun untersucht, inwieweit die Emission von Kohlenstoffdioxid, Methan und Wasserdampf in den letzten 150 Jahren die Sichtbarkeit der Leuchtenden Nachtwolken erhöht hat. Mit Computermodellen wurden dabei die nördliche Hemisphäre und die Leuchtenden Nachtwolken von 1871 bis 2008 simuliert. Ergebnisse der Studie lassen darauf schließen, dass sich durch die Methanemissionen der Wasserdampfgehalt in der Mesosphäre seit Ende des 19. Jahrhunderts um 40 Prozent erhöht hat und damit die Sichtbarkeit der Wolken, nicht unbedingt das Vorhandensein der Wolken, deutlich verbessert hat.
Durch die Erhöhung des Wasserdampfes soll sich die Eismenge in der mittleren Atmosphäre von 1871 bis 2008 mehr als verdoppelt haben. Die Auswirkungen auf die Sichtbarkeit der Wolken sind enorm. Waren die Wolken im 19. Jahrhundert für Menschen in den mittleren und hohen Breiten nur alle paar Jahrzehnte zu sehen, kann man sie heute mehrmals im Sommer zu Gesicht bekommen.
Anders wirken die Emissionen von Kohlenstoffdioxid: Obwohl der Ausstoß von Kohlenstoffdioxid die untere Atmosphäre erwärmt und die mittlere Atmosphäre kühlt, führen die tieferen Temperaturen zu kleineren Eispartikeln, die schwieriger zu sehen sind. Zu niedrige Temperaturen verschlechtern also die Sichtbarkeit der Leuchtenden Nachtwolken.
MSc.-Met. Thore Hansen
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 11.08.2018
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